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脆性破壊を伴う鋼構造骨組の地震応答特性および耐震性能評価

研究課題

研究課題/領域番号 09750654
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

田川 浩  京都大学, 工学研究科, 助手 (70283629)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード破断 / 鋼構造 / 耐震設計 / 履歴ダンパー / 数値解析 / 地震動特性 / 平面骨組 / 崩壊挙動 / 部材破断 / 耐震性能評価 / 脆性破壊
研究概要

(1)梁端部の破断を伴う鋼構造骨組の地震時応答
部材端部の破断を考慮した動的応答解析法として簡易解析法および精密解析法を提案した。簡易解析法は,種々の仮定を与えることにより解析時間を極めて短縮化でき大規模骨組の解析に有効である。精密解析法は,破断時に部材レベルで生じる高周波振動を追跡することができる。両解析法を解析例を通じて比較し,解析法の妥当性を相互に検証するとともに各々の特徴を示した。梁端部の破断を伴う9層3スパン骨組の地震応答解析を行った。梁端部破断条件,地震動の種類および地震動のレベルを解析パラメタとし,各パラメタの骨組応答に及ぼす影響について検討した。破断条件に梁端塑性ヒンジの最大変形量を設定した場合と累積変形量を設定した場合では結果が大きく異なることを示した。
(2) 履歴型ダンパーの破断を伴う鋼構造骨組の地震応答
履歴ダンパーの破断を考慮できる数値応答解析法を構築し,塑性設計された12層3スパン履歴ダンパー付き骨組の地震応答解析を行った。ダンパーの破断条件をパラメトリックに変化させ,履歴ダンパーの破断が骨組応答に及ぼす影響について考察した。終局状態の履歴ダンパーの水平力分担率が0.3である骨組に,最大速度を50cm/sおよび100cm/sに基準化した地震動を入力したとき,指定した層の履歴ダンパーが弾性限で破断する場合,最大層間変形角の値が破断が生じない場合に対し1.2〜1.5倍だけ増大するという結果が得られ,この程度でおさまる理由について検討した。また,層の水平耐力における履歴ダンパーの分担率が小さい骨組では破断の影響は少なく,分担率が大きくなるにつれて破断の影響は大きくなることを明らかにした。水平力分担率が0.1と小さい骨組では,全ダンパーが弾性限で破断するとした場合でも変形が1.5倍になる程度である。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] Hiroshi Tagawa: "Earthquake Response Analysis of steel Building Frames Considering Brittle Fractures at Member-ends" Proceedings of 1999 SEI Structures Congress. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田川 浩: "履歴型ダンパーの破断を伴う鋼構造骨組の地震応答" 日本鋼構造協会鋼構造論文集. 5巻20号. 17-25 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田川 浩: "繰返し水平載荷を受ける梁降伏型骨組の崩壊挙動に関する実験的研究(その1 静的載荷時における弓形変形モードの成長現象)" 日本建築学会 構造系論文集. 513号. 89-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田川 浩, 上谷宏二: "頂点水平変位を受ける梁降伏型骨組の分岐現象に関する実験的研究" 応用力学連合講演会予講集. 47. 159-160 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Uetani and H.Tagawa: "Criteriafor Suppression of deformation concentration of building frames under sever earth guake" Engineering Structures. Vol.20 No.4-6. 372-383 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷宏二, 田川 浩: "部材破断を伴う鋼構造骨組の動的応答解析法" 日本計算工学会講演会論文集. 2・3. 947-950 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Uetani and H.Tagawa: "Seismic design method based upon the symmetry limit theory for moment resisting frames" Proc.of the 2ad int.conf.of STESSA. 100-107 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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